Entschlüsselung und funktionelle Charakterisierung des tonischen B-Zell-Rezeptor-Signalnetzwerks in humanen B-Zellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Bindung von Antigen an den B-Zell-Antigenrezeptor (BZR) vermittelt Signale, die zur Aktivierung Differenzierung von B-Zellen führen, wodurch schließlich die adaptive humorale Immunität durch die Produktion von Antikörpern hergestellt werden kann. Allerdings werden auch in Abwesenheit von Antigen schwache BZR-Signale generiert, die für das Überleben von B-Zellen notwendig sind und einige aggressive Formen von B-Zell-Tumoren, wie Burkitt-Lymphome (BL) oder diffus großzellige B-Zell-Lymphome (DLBCL), nutzen Fehlsteuerungen solcher tonischen BZR-Signale für ihr Überleben. Somit ist das genaue Verständnis der tonischen BZR-Signalweiterleitung notwendig, um die molekularen Details zu entschlüsseln, die einerseits die B-Zell-Homöostase steuern und andererseits die Entstehung von Lymphomen verursachen. In diesem Projekt haben wir durch die Kombination von massenspektrometrischen, genetischen und bildgebenden Verfahren wichtige Aspekte der tonischen BZR-Signalleitung im physiologischen und pathologischen Kontext identifiziert und deren molekulare Details charakterisiert. Durch die Kombination von CRISPR/Cas9-basierten Screens mit der Inhibition von BZR-Effektoren, konnten wir Gene identifizieren, deren Inaktivierung entweder synergistisch mit bestimmten Inhibitoren ist oder solche, die eine Resistenz vermitteln. Auf diese Weise konnten wir zeigen, dass bestimmte selektive Autophagieprozesse den BTK-vermittelten Überlebenssignalen in den untersuchten DLBCLs gegenläufig sind. BTK-Inhibition führt zur Degradation von Vesikel-assoziierten BZR-Signalosomen (My T-BZR), wodurch das NFκB-vermittelte Überlebenssignal unterbrochen wird. Unsere Daten erklären somit mechanistisch das gute Ansprechen dieser Lymphome auf BTK-Inhibition. Um die Untersuchung von tonischen BZR-Signalwegen im physiologischen Zustand untersuchen zu können, haben wir ein B-Zell-Modell etabliert, das die Doxycyclin-abhängige Umschaltung von einem proliferierenden in einen ruhenden Zustand ermöglicht. Auf diese Weise haben die überlebensrelevante Wirkung bestimmter Effektoren des tonischen BZR-Signalweges charakterisiert. Unter anderem konnten wir zeigen, dass Actinin-4 (ACTN4) notwendig ist, um die laterale Mobilität von BZR-Komplexen in ruhenden B-Zellen zu kontrollieren. ACTN4 ist im cortikalen Bereich von B-Zellen lokalisiert und stabilisiert dort das F-Aktin-Zytoskelett. In Abwesenheit von ACTN4 wird die laterale BZR-Mobilität deutlich erhöht und auf diese Weise die Effizienz von tonischen BZR-Überlebenssignalen reduziert. Dementsprechend führt die Inaktivierung von ACTN4 zu einer erhöhten Apoptose in unserem B-Zell-Modell und in aufgereinigten primären humanen B-Zellen. Somit konnten wir in diesem Forschungsvorhaben wesentliche Prozesse der tonischen BZR Signalleitung identifizieren und bestimmte Prozesse auf molekulare Ebenen entschlüsseln. Unsere Daten unterstützen somit das Verständnis tonischer BZR-Signale und damit die Etablierung von neuen spezifischen Behandlungsmethoden aggressiver B-Zell-Lymphome.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Exceptional Response to BTK Inhibitors in Aggressive Lymphomas Linked to Chronic Selective Autophagy. Blood, 142(Supplement 1), 850-850.
Phelan, James D.; Scheich, Sebastian; Choi, Jaewoo; Wright, George; Häupl, Björn; Young, Ryan M.; Rieke, Sara; Pape, Martine; Ji, Yanlong; Urlaub, Henning; Doebele, Carmen; Zindel, Alena; Wotapek, Tanja; Kasbekar, Monica; Huang, Da Wei; Coulibaly, Zana; Morris, Vivian M.; Yu, Xin; Xu, Weihong ... & Oellerich, Thomas
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SH2 domain-containing inositol 5-phosphatases support the survival of Burkitt lymphoma cells by promoting energy metabolism. Haematologica, 0-0.
Mayr, Florian; Kruse, Vanessa; Fuhrmann, Dominik C.; Wolf, Sebastian; Löber, Jens; Alsouri, Saed; Paglilla, Nadia; Lee, Kwang; Chapuy, Björn; Brüne, Bernhard; Zenz, Thorsten; Häupl, Björn; Oellerich, Thomas & Engelke, Michael
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Actinin‐4 controls survival signaling in B cells by limiting the lateral mobility of B‐cell antigen receptors. European Journal of Immunology, 54(3).
Alsouri, Saed; Ambrose, Ashley; Mougios, Nikolaos; Paglilla, Nadia; Mayr, Florian; Choi, Kate; Loeber, Jens; Chapuy, Björn; Haeupl, Björn; Opazo, Felipe; Oellerich, Thomas; Gold, Michael & Engelke, Michael
